通过使用多级编码传输数据的装置和方法以及通信系统制造方法及图纸

本申请涉及通过使用多级编码传输数据的装置和方法以及通信系统。一种通信装置包括调制器、第一编码器和第二编码器，并且以正交幅度调制生成调制信号。调制器通过将包括数据、第一码和第二码的数据帧中的每个符号映射到正交幅度调制的信号点中的信号点来生成调制信号。第一编码器通过使用第一编码方案对数据进行编码以生成第一码。第二编码器通过使用第二编码方案，对由分配给数据帧中的每个符号的多个比特中的指定比特形成的比特串进行编码，以生成第二码。调制器执行映射，使得每对相邻信号点就多个比特中的指定比特的值而言彼此不同。不同。不同。

【技术实现步骤摘要】
通过使用多级编码传输数据的装置和方法以及通信系统


[0001]本文所讨论的实施方式涉及用于通过使用多级编码传输数据的通信装置和通信方法以及通信系统。

技术介绍

[0002]在通信系统中用于纠正数据中的错误的纠错已经普及。纠错是通过向传输帧的末尾添加纠错码来实现的。具体而言，发送侧的发送装置向包含数据的发送帧的末尾添加纠错码。接收侧的通信装置通过使用纠错码来检测接收的数据中是否存在错误。当检测到错误时，使用纠错码来纠正错误。
[0003]同时，分配给每个符号的比特数量不断增加，以允许通信系统具有更大的容量。但是，当为每个符号分配很多比特时，将存在符号能够位于其处的许多信号点，并且信号点之间的距离将很短。因此，将容易出现错误。例如，在分配给每个符号的多个比特的最低有效比特(即，LSB)处会容易发生错误。
[0004]因此，可以在其中可以为每个符号分配许多比特的通信系统中执行多级编码。通常，在多级编码中使用具有不同校正能力的多种编码方案。使用多级编码提高了数据可靠性和带宽使用效率二者。
[0005]在提出的方法中，使用第一奇偶校验比特和第二奇偶校验比特对多个比特进行编码(例如，国际专利申请的日本国家公布No.2017
‑
507510)。
[0006]如上所述，作为用于提高数据可靠性和带宽使用效率二者的一种方法，多级编码已经备受关注。然而，传统的多级编码可能涉及较大的功耗。
[0007]例如，当使用16正交幅度调制(16QAM)时，可以为每个符号分配4个比特。两个比特分配给I通道，并且其余两个比特分配给Q通道。在这种情况下，LSB通过使用具有高校正能力的编码方案针对I通道进行编码，并且还通过使用具有高校正能力的编码方案针对Q通道进行编码。
[0008]然而，具有高校正能力的编码方案通常涉及较大的功耗。尤其是当解码装置通过使用软判决信息进行迭代处理来恢复数据时，迭代处理将消耗大量的功率。根据现有技术，针对I通道和Q通道二者执行这样的迭代处理。因此，传统的多级编码可以涉及较大的功耗。
[0009]本专利技术的一个方面的目的是降低通过使用多级编码传输数据的通信系统的功耗。

技术实现思路

[0010]根据实施方式的一个方面，通信装置以向每个符号分配多个比特的正交幅度调制来生成调制信号。该通信装置包括：调制器，其被配置为通过将包括传输数据、第一码和第二码的数据帧中的每个符号映射到特定于正交幅度调制的二维布置的信号点中的信号点来生成调制信号；第一编码器，其被配置为通过使用第一编码方案对传输数据进行编码以生成第一码；以及第二编码器，其被配置为通过使用与第一编码方案不同的第二编码方案，对由分配给数据帧中的每个符号的多个比特中的指定比特形成的比特串进行编码，以生成
第二码。调制器执行映射，使得每对相邻信号点就多个比特中的指定比特的值而言彼此不同。
附图说明
[0011]图1例示了根据本专利技术的实施方式的通信系统的示例；
[0012]图2例示了通信系统的配置示例；
[0013]图3例示了发送器和接收器的示例；
[0014]图4A和图4B例示了图3中描绘的通信系统中的映射的示例；
[0015]图5A至图5D例示了包括图3中描绘的发送器和接收器的通信系统中的编码示例；
[0016]图6例示了由图3中描绘的接收器执行的判决过程的示例；
[0017]图7例示了根据本专利技术的第一实施方式的发送器和接收器的示例；
[0018]图8A至图8C例示了根据本专利技术的第一实施方式的编码示例；
[0019]图9A和图9B例示了用于16QAM的映射规则的示例；
[0020]图10是例示了发送器的操作示例的流程图；
[0021]图11是例示了接收器的操作示例的流程图；
[0022]图12A至图12C例示了用于64QAM的编码示例；
[0023]图13例示了用于64QAM的映射规则的示例；
[0024]图14例示了针对每个比特在图13中分开描绘的映射规则；
[0025]图15例示了根据本专利技术的第二实施方式的发送器和接收器的示例；
[0026]图16A至图16C例示了根据本专利技术的第二实施方式的编码示例；
[0027]图17例示了PS处理的示例；
[0028]图18A和图18B例示了第二实施方式中的用于16QAM的映射规则的示例；
[0029]图19A和图19B例示了16QAM信号点的使用概率的示例；
[0030]图20是例示了第二实施方式中由发送器执行的操作示例的流程图；
[0031]图21是例示了第二实施方式中由接收器执行的操作示例的流程图；
[0032]图22A至图22C例示了根据本专利技术的第二实施方式的另一编码示例；
[0033]图23例示了与图22A至图22C中描绘的情况相对应的16QAM信号点的使用概率的示例；
[0034]图24例示了用于64QAM的编码示例；
[0035]图25、图26和图27例示了第二实施方式中用于64QAM的映射规则的示例；
[0036]图28例示了当对一个比特串执行PS处理时获得的64QAM信号点的使用概率；
[0037]图29例示了当对两个比特串执行PS处理时获得的64QAM信号点的使用概率；
[0038]图30例示了当对三个比特串执行PS处理时获得的64QAM信号点的使用概率；以及
[0039]图31例示了当对四个比特串执行PS处理时获得的64QAM信号点的使用概率。
具体实施方式
[0040]图1例示了根据本专利技术的实施方式的通信系统的示例。通信系统100包括多个通信装置1(1A、1B)。
[0041]通信装置1包括数字信号处理器(DSP)2和光收发器3。DSP 2生成要发送到另一通
信装置的数据。DSP 2处理由通信装置1从另一通信装置接收的数据。光收发器3包括发送器4和接收器5。发送器4向另一通信装置发送由DSP 2生成的数据。发送器4包括用于对传输数据进行编码的编码器。接收器5接收从另一通信装置发送的数据。接收器5包括用于对接收数据进行解码的解码器。
[0042]通信系统100以正交幅度调制传输光信号。在正交幅度调制中，为每个符号分配多个比特。例如，在16QAM中可以为每个符号分配四个比特，并且在64QAM中可以为每个符号分配六个比特。注意，QAM可以称为正交相位幅度调制。
[0043]在通信系统100中，使用多级码对传输数据进行编码。在多级编码中使用具有不同纠错能力的多个码。在此示例中，使用玻色
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乔杜里
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霍昆格姆(Bose
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Chaudhuri
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Hocquenghem：BCH)码和低密度奇偶校验(LDPC)码。BCH码通常具有中等高的纠错能力但涉及低功耗。LDPC码通常具有高纠错能力，并且因此对噪声大的路径有效，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信系统，在该通信系统中以向每个符号分配多个比特的正交幅度调制从第一通信装置向第二通信装置发送数据，其中，所述第一通信装置包括：调制器，该调制器被配置为通过将包括所述数据、第一码和第二码的数据帧中的每个符号映射到特定于所述正交幅度调制的二维布置的信号点当中的信号点，来生成调制信号；第一编码器，该第一编码器被配置为通过使用第一编码方案对所述数据进行编码以生成所述第一码；以及第二编码器，该第二编码器被配置为通过使用与所述第一编码方案不同的第二编码方案，对由分配给所述数据帧中的每个符号的多个比特中的指定比特形成的比特串进行编码，以生成所述第二码，所述第二通信装置包括解码器，该解码器被配置为对所述调制信号执行基于所述第一编码方案的解码过程和基于所述第二编码方案的解码过程，以恢复所述数据，并且所述调制器执行映射，使得每对相邻的信号点就所述多个比特中的所述指定比特的值而言彼此不同。2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一通信装置还包括转换器，该转换器被配置为对所述数据的值进行转换，使得传输符号以更高的概率被映射到定位为更靠近表示所述正交幅度调制的星座的中心的信号点，并且所述第二通信装置还包括反向转换器，该反向转换器被配置为对由所述解码器恢复的数据执行反向转换，以抵消由所述转换器执行的转换。3.一种通信装置，该通信装置用于以向每个符号分配多个比特的正交幅度调制生成调制信号，该通信装置包括：调制器，该调制器被配置为通过将包括传输数据、第一码和第二码的数据帧中的每个符号映射到特定于所述正交幅度调制的二维布置的信号点当中的信号点，来生成调制信号；第一编码器，该第一编码器被配置为通过使用第一编码方案对所述传输数据进行编码以生成所述第一码；以及第二编码器，该第二编码器被配置为通过使用与所述第一编码方案不同的第二编码方案，对由分配给所述数据帧中的每个符号的多个比特中的指定比特形成的比特串进行编码，以生成所述第二码，其中，所述调制器执行映射，使得每对相邻的信号点就所述多个比特中的所述指定比特的值而言彼此不同。4.根据权利要求3所述的通信装置，该通信装置还包括：帧生成器，该帧生成器被配置为生成包括所述传输数据、由所述第一编码器生成的所述第一码和由所述第二编码器生成的所述第二码的数据帧，其中，所述帧生成器将所述第二码设置在所述数据帧中的所述指定比特处。5.根据权利要求4所述的通信装置，其中，所述帧生成器将所述第一码设置在所述数据帧中除所述指定比特之外的比特处。
6.根据权利要求3所述的通信装置，其中，所述指定比特是所述多个比特中的最低有效比特。7.根据权利要求3所述的通信装置，其中，所述正交幅度调制是为每个符号分配4个比特的16QAM或者为每个符号分配6个比特的64QAM。8.根据权利要求3所述的通信装置，该通信装置还包括：转换器，该转换器被配置为对所述传输数据的值进行转换，使得传输符号以更高的概率被映射到定位为更靠近表示所述正交幅度调制的星座的中心的信号点。9.根据权利要求8所述的通信装置，其中，所述转换器对...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山纯一，近野俊博，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：